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摘要:為適應(yīng)智慧大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，推動(dòng)建筑業(yè)技術(shù)革新，各類高校積極擁抱行業(yè)變革，培養(yǎng)出適應(yīng)新時(shí)代的新工科復(fù)合型人才。以西安歐亞學(xué)院為例探索基于bimfilm技術(shù)的數(shù)字建造項(xiàng)目課程實(shí)施設(shè)計(jì)，旨在順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，快速培養(yǎng)出掌握施工流程、施工技術(shù)、施工工藝搭接的應(yīng)用型人才，提高新工科智能建造人才培養(yǎng)效果，積極推動(dòng)行業(yè)變革。

關(guān)鍵詞:BIMFILM;數(shù)字建造;課程實(shí)施

1國(guó)內(nèi)高校建筑工程類課程現(xiàn)狀

1．1專業(yè)課程設(shè)置

國(guó)內(nèi)高校開設(shè)的工程管理專業(yè)是一門集技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理法規(guī)于一體的專業(yè)，主要課程有工程力學(xué)、土木工程制圖、工程測(cè)量、土木工程施工、工程項(xiàng)目管理、建設(shè)法規(guī)、工程招投標(biāo)與合同管理、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，能夠滿足行業(yè)基本的理論與實(shí)踐需求。但是大部分學(xué)校的專業(yè)課程在設(shè)置上，除了學(xué)生實(shí)習(xí)安排以外，缺少貫穿性的綜合實(shí)踐類課程［1］。

1．2教學(xué)現(xiàn)狀

建筑工程類專業(yè)課程涉及內(nèi)容廣泛，具有多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，學(xué)生需要掌握的知識(shí)面較廣，理論知識(shí)內(nèi)容較多，需要具備空間思維能力，對(duì)于主觀能動(dòng)性差、創(chuàng)新能力弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)課程具備一定的難度。部分從事工程管理專業(yè)教學(xué)的高校教師不具備工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，往往會(huì)導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容書本化、枯燥化，教學(xué)效果不佳，學(xué)生課堂參與度低。目前工程管理類課程高校采用的教學(xué)方式主要有板書、PPT講授、視頻講解這幾類，部分學(xué)者提出利用BIM技術(shù)、VＲ技術(shù)輔助教學(xué)，但是真正利用VＲ技術(shù)的虛擬漫游、沉浸式體驗(yàn)特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)的高校很少，提供這類技術(shù)的高校因?yàn)橘Y源有限不能滿足全部學(xué)生的學(xué)習(xí)需求［2－3］。

1．3BIM技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用廣泛

隨著BIM技術(shù)的不斷推廣，BIM技術(shù)的可視化、項(xiàng)目信息化等特點(diǎn)被用到體量大、施工難、設(shè)計(jì)復(fù)雜的大型項(xiàng)目當(dāng)中，在工程項(xiàng)目管理過(guò)程中發(fā)揮著不可忽略的作用。越來(lái)越多開設(shè)有工程管理專業(yè)的高校逐漸重視BIM技術(shù)，將BIM技術(shù)運(yùn)用至教學(xué)當(dāng)中。陸海燕在土木工程CAD中引入BIM和VＲ技術(shù)，以提升教學(xué)效果［4］;王飛等人提出基于BIM技術(shù)進(jìn)行工程管理專業(yè)課程變革，強(qiáng)調(diào)開設(shè)BIM軟件操作的課程［5］;孫明提出將BIM技術(shù)引入到房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情［6－7］?；谏鲜霈F(xiàn)狀，西安歐亞學(xué)院近幾年在此基礎(chǔ)上思考化解課程難點(diǎn)，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，借助行業(yè)先進(jìn)技術(shù)BIMFILM虛擬仿真技術(shù)軟件，采用可視化教學(xué)穿插進(jìn)基礎(chǔ)課程，在人居環(huán)境學(xué)院學(xué)生大二學(xué)年結(jié)束后設(shè)置數(shù)字建造綜合實(shí)踐項(xiàng)目，以突出建筑施工類課程的工程實(shí)踐屬性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

2數(shù)字建造綜合實(shí)踐項(xiàng)目課程設(shè)計(jì)

西安歐亞學(xué)院數(shù)字建造綜合實(shí)踐課程實(shí)施將充分體現(xiàn)應(yīng)用型本科學(xué)校教學(xué)的實(shí)踐性和專業(yè)性，將從以下階段重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力、方案設(shè)計(jì)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、分析問題和解決問題能力［8］。

2．1確定課程實(shí)施周期

課程實(shí)施周期的科學(xué)合理確定是保證課程實(shí)施效果的重要前提。西安歐亞學(xué)院數(shù)字建造綜合實(shí)踐課程為保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、課程成果的宣傳效果，主要將本課程實(shí)踐分為了預(yù)熱期、實(shí)踐期、展示期三個(gè)階段。課程預(yù)熱期主要目標(biāo)是通過(guò)前期宣傳提升學(xué)生的參與熱情和學(xué)習(xí)期待，宣傳內(nèi)容主要為往期成果展示、數(shù)字建造綜合實(shí)踐課程開展方式、學(xué)生主要任務(wù)，線上宣傳平臺(tái)為學(xué)院微信公眾號(hào)，線下宣傳空間為學(xué)院學(xué)生人流密集的公共區(qū)域;課程實(shí)踐期以提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力、方案設(shè)計(jì)能力;在展示期邀請(qǐng)合作企業(yè)和各年級(jí)學(xué)生參會(huì)，通過(guò)優(yōu)秀成果展演，為入學(xué)新生帶來(lái)良好的課程宣講效果，同時(shí)在合作企業(yè)間有效直觀的宣傳本校學(xué)生具備的應(yīng)用型能力強(qiáng)等培養(yǎng)效果［9］。

2．2確定各階段重點(diǎn)任務(wù)

數(shù)字建造綜合實(shí)踐項(xiàng)目在預(yù)熱階段設(shè)計(jì)有兩項(xiàng)主要任務(wù)，其一是邀請(qǐng)企業(yè)參與，分別針對(duì)指導(dǎo)教師和本院大二學(xué)生提供BIMFILM軟件的操作培訓(xùn)，并為本次實(shí)踐提供選題方向，設(shè)計(jì)各選題方向?qū)嵤┠_本;其二是根據(jù)企業(yè)提供的選題，設(shè)計(jì)調(diào)研問卷，了解學(xué)生選題意向進(jìn)行指導(dǎo)教師分配。在課程實(shí)踐階段主要是指導(dǎo)教師通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的教學(xué)組織指導(dǎo)學(xué)生借助BIMFILM軟件開展實(shí)踐項(xiàng)目，形成實(shí)踐成果，考核學(xué)生實(shí)踐效果。數(shù)字綜合實(shí)踐項(xiàng)目學(xué)生實(shí)踐成果主要包含:學(xué)生所選選題方向的施工工藝流程設(shè)計(jì)、施工動(dòng)畫制作、成果展板設(shè)計(jì)、實(shí)踐報(bào)告撰寫。課程在展示階段除面向本校師生外，還將邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)優(yōu)秀的合作企業(yè)，達(dá)到獎(jiǎng)勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生的目的外，還將激發(fā)學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)熱情和參與實(shí)踐活動(dòng)的積極性，同時(shí)在企業(yè)之間宣傳本校學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)效果，為校企之間開展產(chǎn)學(xué)研活動(dòng)提供良好的合作氛圍，從而反哺學(xué)生教育?；谏鲜隹剂?，西安歐亞學(xué)院數(shù)字建造綜合實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程主要分為前期宣傳、邀請(qǐng)企業(yè)培訓(xùn)、學(xué)生實(shí)踐開展、優(yōu)秀成果布展四個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)主要內(nèi)容詳見圖1。

2．3教學(xué)組織設(shè)計(jì)

數(shù)字建造課程在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，以探索、研討、設(shè)計(jì)、實(shí)踐為主的鏈?zhǔn)浇虒W(xué)方法為主線，采用小組團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式，創(chuàng)造共同探索分析問題、解決問題的學(xué)習(xí)研討環(huán)境，激發(fā)團(tuán)隊(duì)成員的潛力;課程強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主，教師為輔的授課方式，借助BIMFILM軟件類似養(yǎng)成游戲界面的吸引力，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與軟件學(xué)習(xí)與操作的積極性，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)不同施工方向的施工流程;通過(guò)設(shè)置課程優(yōu)秀成果獎(jiǎng)勵(lì)，激勵(lì)學(xué)生不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和展板設(shè)計(jì)，以達(dá)到設(shè)計(jì)的最佳效果。數(shù)字建造課程通過(guò)BIMFILM軟件給學(xué)生提供學(xué)習(xí)的場(chǎng)景，通過(guò)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，將課本知識(shí)與軟件內(nèi)部構(gòu)件內(nèi)容進(jìn)行記憶關(guān)聯(lián)，幫助學(xué)生理順施工順序、施工工藝，某種程度上比VＲ沉浸式教學(xué)效果更佳，將充分體現(xiàn)應(yīng)用型本科學(xué)校教學(xué)的實(shí)踐性和專業(yè)性［10－12］。以裝配式建筑整個(gè)樓層施工流程選題方向?yàn)榘咐?，學(xué)生小組團(tuán)隊(duì)主要工作包括以下內(nèi)容:1)學(xué)生需要在教師的指導(dǎo)下掌握裝配式建筑施工流程大致分為外墻吊裝、內(nèi)墻吊裝、豎向結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆施工、疊合板吊裝、陽(yáng)臺(tái)板吊裝、空調(diào)板吊裝、水平結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆施工、樓梯吊裝等。2)在此基礎(chǔ)上，學(xué)生小組團(tuán)隊(duì)做好內(nèi)部分工，查閱GB50204—2015混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、JGJ1—2014裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程、睿格致建筑工程立體知識(shí)文庫(kù)及相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解上述流程中每一個(gè)環(huán)節(jié)具體的施工工藝，如:外墻吊裝環(huán)節(jié)需要測(cè)量放線，依次進(jìn)行本段預(yù)制外墻吊裝，安裝調(diào)節(jié)斜支撐;豎向結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆施工需要豎向結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎固定，模板安裝并加固，墻體混凝土一次澆筑完成，混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后，拆除墻體模板。3)學(xué)生團(tuán)隊(duì)通過(guò)小組研討、頭腦風(fēng)暴、走訪調(diào)研實(shí)地工地和設(shè)計(jì)院等方式，創(chuàng)新設(shè)計(jì)一棟裝配式建筑的某一樓層，基于BIMFILM軟件，制作該樓層每個(gè)施工環(huán)節(jié)具體的施工工藝動(dòng)畫，并按照施工順序剪輯施工動(dòng)畫視頻，講解施工過(guò)程為施工流程配音，形成視頻文件。學(xué)生視頻制作過(guò)程見圖2。4)在上述基礎(chǔ)上學(xué)生小組團(tuán)隊(duì)，通過(guò)優(yōu)化布局，創(chuàng)新設(shè)計(jì)成果展板，以最佳的形式展現(xiàn)成果作品，并將整個(gè)團(tuán)隊(duì)協(xié)作過(guò)程整理成項(xiàng)目報(bào)告，制作匯報(bào)文件進(jìn)行匯報(bào)。通過(guò)以上環(huán)節(jié)，能夠鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)助、創(chuàng)新思維、方案設(shè)計(jì)、思考問題解決問題、溝通表達(dá)、視頻剪輯等能力，讓學(xué)生掌握基本的施工工序、施工工藝及各個(gè)工藝之間的銜接處理方法，同時(shí)掌握施工過(guò)程當(dāng)中的施工注意要點(diǎn)。這種讓學(xué)生以第一人稱方式參與教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)效果在某種程度上優(yōu)于課堂講授、BIM輔助教學(xué)、VＲ輔助教學(xué)等學(xué)生以第二人稱參與學(xué)習(xí)的方式。

2．4課程考核

課程考核是教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，西安歐亞學(xué)院數(shù)字建造綜合實(shí)踐課程經(jīng)調(diào)研了參與學(xué)生、指導(dǎo)老師、企業(yè)專家、往屆畢業(yè)生，收集到的主要意見有:數(shù)字建造課程選擇的實(shí)施場(chǎng)地比較集中，便于搜集跟蹤學(xué)生實(shí)踐情況，建議采用全過(guò)程跟蹤方式，掌握學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況、方案設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識(shí)和表達(dá)溝通情況，考核還應(yīng)基于多維度進(jìn)行評(píng)價(jià)，除了考核學(xué)生創(chuàng)新能力、方案設(shè)計(jì)能力等以外，還要重視小組內(nèi)部分工是否均勻，要特別關(guān)注學(xué)生組內(nèi)互評(píng)?；诖?，西安歐亞學(xué)院數(shù)字建造綜合實(shí)踐課程建立多維課程考核方式，從小組項(xiàng)目評(píng)價(jià)、教師對(duì)學(xué)生個(gè)人評(píng)價(jià)、學(xué)生組內(nèi)互評(píng)三個(gè)維度進(jìn)行課程考核評(píng)價(jià)。項(xiàng)目評(píng)價(jià)考核內(nèi)容分為資料搜集、方案設(shè)計(jì)、BIMFILM視頻制作、項(xiàng)目展板、答辯匯報(bào)5項(xiàng)內(nèi)容，占總成績(jī)60%，指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)占總成績(jī)20%，學(xué)生組內(nèi)互評(píng)占總成績(jī)20%。在此基礎(chǔ)上，選擇優(yōu)秀成果進(jìn)行二次集體展演比選，邀請(qǐng)分院教師和行業(yè)專家進(jìn)行投票打分，為得分前三名設(shè)置獎(jiǎng)項(xiàng)。

3結(jié)論與展望

3．1結(jié)論

西安歐亞學(xué)院將BIMFILM虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字建造綜合實(shí)踐課程當(dāng)中已經(jīng)順利實(shí)施了一次，展現(xiàn)了良好的教學(xué)效果，得到了學(xué)生、企業(yè)的高度積極評(píng)價(jià)。在數(shù)字建造綜合實(shí)踐課程實(shí)施過(guò)程中，有以下良好效果:1)BIMFILM虛擬仿真軟件操作界面簡(jiǎn)單易懂，兼容性強(qiáng)，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)操作容易上手，其自帶大量施工素材，能夠滿足學(xué)生的知識(shí)需求;2)BIMFILM虛擬仿真軟件具備的視頻制作和錄音功能比較貼近現(xiàn)階段大多數(shù)年輕人的興趣，使得教學(xué)內(nèi)容逼真有意思，讓學(xué)生對(duì)工程施工工序、施工流程、施工工藝的掌握程度大大提高，驅(qū)動(dòng)學(xué)生從以前被動(dòng)式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)式學(xué)習(xí);3)增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐操作能力，提升了專業(yè)技能，后期將建議軟件開發(fā)方多多舉辦有關(guān)BIMFILM虛擬仿真技術(shù)的比賽，通過(guò)以賽促教的方式讓教學(xué)效果得到更大的提升。與此同時(shí)，數(shù)字建造綜合實(shí)踐課程還有效地提升了學(xué)生職業(yè)精神、溝通表達(dá)能力、創(chuàng)新意識(shí)和方案設(shè)計(jì)能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，為工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)效果貢獻(xiàn)了重要力量。在后期實(shí)施過(guò)程中，我們將從以下方面進(jìn)行改進(jìn):首先，西安歐亞學(xué)院以后的數(shù)字建造綜合實(shí)踐項(xiàng)目將擴(kuò)大學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)范圍，激發(fā)大部分學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和投入熱度;其次，建議BIMFILM虛擬仿真技術(shù)軟件不斷優(yōu)化內(nèi)置系統(tǒng)和操作界面，并豐富BIMFILM虛擬仿真技術(shù)能夠提供支持的各類項(xiàng)目方向，推動(dòng)虛擬仿真技術(shù)更多的走入課堂，發(fā)揮它強(qiáng)大的教育價(jià)值;另外，后期將引入實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)，將每學(xué)年的教學(xué)成果整理成素材案例庫(kù)，不斷豐富知識(shí)積累，供后期學(xué)生參考;最后，在后續(xù)數(shù)字建造綜合實(shí)踐課程的實(shí)施過(guò)程當(dāng)中多多邀請(qǐng)?zhí)摂M仿真技術(shù)開發(fā)、建筑設(shè)計(jì)、施工等行業(yè)專家參與學(xué)生指導(dǎo)過(guò)程，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)成果能夠更具專業(yè)性和實(shí)踐性，能被更廣泛應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目當(dāng)中，從而提升新時(shí)代新工科人才培養(yǎng)的效果，為國(guó)家智能建造宏觀戰(zhàn)略的落地實(shí)施做出貢獻(xiàn)。

3．2展望

數(shù)字化時(shí)代來(lái)臨，在數(shù)字建造、智慧建造等國(guó)家戰(zhàn)略背景下，培養(yǎng)應(yīng)用型建筑業(yè)人才事關(guān)國(guó)家發(fā)展大計(jì)，為主動(dòng)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展，應(yīng)用型高校應(yīng)主動(dòng)擁抱行業(yè)變革，深入探討建筑類課程的教學(xué)模式。文章通過(guò)綜合實(shí)踐類課程實(shí)施過(guò)程設(shè)計(jì)，將學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合落到實(shí)處，借用BIMFILM軟件激發(fā)學(xué)生進(jìn)行理論與實(shí)踐的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，舉辦課程展演將學(xué)生的應(yīng)用型標(biāo)簽展示給行業(yè)企業(yè)，為學(xué)生就業(yè)樹立口碑，提供良好的就業(yè)環(huán)境，為校企產(chǎn)學(xué)合作提供更多可能。數(shù)字化時(shí)代更迭，高校應(yīng)緊跟潮流，時(shí)刻關(guān)注行業(yè)動(dòng)向，靈活借助行業(yè)前端信息化手段布局課程體系并應(yīng)用于課程實(shí)施，為新工科人才培養(yǎng)做出貢獻(xiàn)。文章研究的綜合實(shí)踐類課程新的教學(xué)模式設(shè)置希望能為新時(shí)代新工科應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供新思路。

作者:張錦 鄒繼雪 張懿賢 唐胡明月 王博雅 單位:西安歐亞學(xué)院